อุณหภูมิของน้ำทะเลขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนพื้นผิว ในเขตร้อน ซึ่งมีดวงอาทิตย์เกือบอยู่เหนือศีรษะ อุณหภูมิของชั้นพื้นผิวอาจสูงถึง 30 °C (86 °F) ในขณะที่บริเวณใกล้ขั้วโลก อุณหภูมิในสภาวะสมดุลกับน้ำแข็งในทะเลจะอยู่ที่ประมาณ −2 °C (28 °F ). มีการหมุนเวียนของน้ำในมหาสมุทรอย่างต่อเนื่อง กระแสน้ำอุ่นบนพื้นผิวจะเย็นลงเมื่อเคลื่อนตัวออกจากเขตร้อน น้ำจะหนาแน่นขึ้นและจมลง น้ำเย็นเคลื่อนตัวกลับไปหาเส้นศูนย์สูตรเหมือนกระแสน้ำใต้ทะเลลึก ซึ่งขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความหนาแน่นของน้ำ ก่อนจะไหลย้อนขึ้นสู่ผิวน้ำอีกครั้งในที่สุด น้ำทะเลลึกมีอุณหภูมิระหว่าง −2 °C (28 °F) และ 5 °C (41 °F) ในทุกส่วนของโลก น้ำ ทะเล ที่มีความเค็มโดยทั่วไปอยู่ที่ 35 ‰ มีจุดเยือกแข็งประมาณ −1.8 °C (28.8 °F) [ ต้องการอ้างอิง ]เมื่ออุณหภูมิต่ำพอ ผลึกน้ำแข็งจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว สิ่งเหล่านี้แตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และรวมตัวกันเป็นแผ่น แบนที่ก่อให้เกิดสารแขวนลอยหนาที่เรียกว่าfrazil ในสภาวะสงบ สิ่งนี้จะแข็งตัวเป็นแผ่นเรียบบางที่เรียกว่าไนลาสซึ่งจะหนาขึ้นเมื่อน้ำแข็งก่อตัวขึ้นใหม่ด้านล่าง ในทะเลที่ปั่นป่วนมากขึ้น ผลึกที่เปราะบางจะรวมกันเป็นแผ่นแบนที่เรียกว่าแพนเค้ก สไลด์เหล่านี้อยู่ใต้กันและกันและรวมตัวกันเพื่อสร้างโฟล ในกระบวนการแช่แข็ง น้ำเกลือและอากาศจะถูกขังอยู่ระหว่างผลึกน้ำแข็ง ปลานิลอาจมีความเค็มอยู่ที่ 12–15 ‰ แต่เมื่อถึงเวลานั้นน้ำแข็งทะเลมีอายุหนึ่งปี ลดลงเหลือ 4–6 ‰